Тема 8. Уровни программного обеспечения

Между программами, как и между физическими узлами и блоками, суще- ствует взаимосвязь: многие программы работают, опираясь на другие програм- мы более низкого уровня, то есть, мы можем говорить о межпрограммном ин- терфейсе.

Уровни программного обеспечения

представляют собой пирамидальную конструкцию. Каждый следующий уровень опирается на программное обеспечение предшествующих уровней. Каждый вышележащий уровень повышает функциональность всей системы. Так, например, вычислительная система с программным обеспечением базового уровня не

способна выполнять большинство функций, но зато позволяет установить сис-

темное программное обеспечение.

Базовый уровень.Самый низкий уровень программного обеспечения представляет базовое программное обеспечение. Оно отвечает за взаимодейст-

вие с базовыми аппаратными средствами. Базовые программные средства, как правило, непосредственно входят в состав базового оборудования и хранятся в

специальных микросхемах, называемых постоянными запоминающими уст- ройствами (ПЗУ — Read Only Memory, ROM). Программы и данные записыва- ются («прошиваются») в микросхемы ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены в процессе эксплуатации.

Системный уровень.Системный уровень — переходный. Программы, ра- ботающие на этом уровне, обеспечивают взаимодействие прочих программ компьютерной системы с программами базового уровня и непосредственно с

аппаратным обеспечением, то есть выполняют «посреднические» функции.

От программного обеспечения этого уровня во многом зависят эксплуата-

ционные показатели всей вычислительной системы в целом. Так, например, при подключении к вычислительной системе нового оборудования на системном

уровне должна быть установлена программа, обеспечивающая для других про-

грамм взаимосвязь с этим оборудованием. Конкретные программы, отвечаю-

щие за взаимодействие с конкретными устройствами, называются драйверами устройств — они входят в состав программного обеспечения системного уров- ня.

Другой класс программ системного уровня отвечает за взаимодействие с пользователем. Именно благодаря им он получает возможность вводить данные в вычислительную систему, управлять ее работой и получать результат в удоб- ной для себя форме. Эти программные средства называют средствами обеспе-

чения пользовательского интерфейса. От них напрямую зависит удобство ра-

боты с компьютером и производительность труда на рабочем месте.

Совокупность программного обеспечения системного уровня образует яд-

ро операционной системы компьютера. Полное понятие операционной систе-

мы мы рассмотрим несколько позже, а здесь только отметим, что если компью- тер оснащен программным обеспечением системного уровня, то он уже подго- товлен к установке программ более высоких уровней, к взаимодействию про- граммных средств с оборудованием и, самое главное, к взаимодействию с поль- зователем. То есть, наличие ядра операционной системы — непременное усло- вие для возможности практической работы человека с вычислительной сис- темой.

Служебный уровень.Программное обеспечение этого уровня взаимодей-

ствует как с программами базового уровня, так и с программами системного уровня. Основное назначение служебных программ (их также называют ути-

литами) состоит в автоматизации работ по проверке, наладке и настройке ком-

пьютерной системы. Во многих случаях они используются для расширения или улучшения функций системных программ. Некоторые служебные программы

(как правило, это программы обслуживания) изначально включают в состав операционной системы, но большинство служебных программ являются для

операционной системы внешними и служат для расширения ее функций.

Прикладной уровень.Программное обеспечение прикладного уровня представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых на

данном рабочем месте выполняются конкретные задания. Спектр этих заданий необычайно широк — от производственных до творческих и развлекательно- обучающих.

Поскольку между прикладным программным обеспечением и системным существует непосредственная взаимосвязь (первое опирается на второе), то можно утверждать, что универсальность вычислительной системы, доступность прикладного программного обеспечения и широта функциональных возможно-

стей компьютера напрямую зависят от типа используемой операционной сис- темы, от того, какие системные средства содержит ее ядро, как она обеспечива- ет взаимодействие компонентов триединого комплекса человек — программы

— оборудование.